Анализ развития технологии сверления металлических заготовок

Сверлильные станки делятся на три группы: универсальные (общего назначения), специализированные и специальные.

Универсальные станки являются самой многочисленной группой в парке сверлильного оборудования. На них можно производить  все технологические операции, характерные  для обработки отверстий (сверление, нарезание резьбы, зенкерованне, развертывание  и т. д.). К универсальным относятся  вертикально-сверлильные, настольные, одношпиндельные, многошпиндельные, радиально-сверлильные.

Все вертикально-сверлильные  станки могут быть разделены на три  группы:

1. станки легкие

2. настольные с наибольшим диаметром сверления 3, 6 и 12 мм;

3. средних  размеров с наибольшим диаметром сверления 18, 25, 35 и 50 мм;

4. тяжелые  станки с наибольшим диаметром сверления 75 мм.

Наибольшее  распространение имеет одношпиндельные  вертикально сверлильные станки.

Характерной особенностью вертикально-сверлильных  станков является вертикальное расположение шпинделя.

Деталь  ЦБ100Опора изготавливается на универсальном  вертикально-сверлильном станке модели 2Н125.

 

Техническая характеристика станка модели 2Н125:

 

Наибольший  диаметр сверления в стали  – 25 мм;

Размер  конуса шпинделя по ГОСТ2847-45 – Морзе 3;

Вылет шпинделя – 250 мм;

Наибольшее  перемещение сверлильной головки  – 170 мм;

Расстояние  от конца шпинделя до стола – 60-700 мм;

Расстояние  от конца шпинделя до плиты – 690-1060 мм;

Рабочая поверхность стола (ширина×длина), мм – 400×450;

Наибольший  ход стола – 270 мм;

Допустимое  число реверсов в час – 40;

Габарит станка (высота×ширина×длина), мм – 2390×805×1130;

Вес станка – 1,02 т;

Мощность  электродвигателя главного движения – 2,2 квт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ

 

Для данного технологического процесса сверления металлических заготовок Тж(t)=250/(27t²+300), а Тп(t)=0,009t²+0,1. Построим таблицу и рассчитаем значения Тж, Тп и Тс при t равное от 1 до 10.

 

t	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тж	0,764	0,612	0,460	0,341	0,256	0,196	0,154	0,123	0,100	0,083
Тп	0,109	0,136	0,181	0,244	0,325	0,424	0,541	0,676	0,829	1
Тс	0,873	0,748	0,641	0,585	0,581	0,620	0,695	0,799	0,929	1,083

 

Приведем  графическое изображение динамики трудозатрат в координатах Т-t.

 

 

Рисунок – 2. Динамика трудозатрат

 

По графику(Рис.2) видно, что вариант динамики трудозатрат при развитии технологического процесса – ограниченный, а процесс развития – трудосберегающий (преобладает экономия живого труда). Установим момент времени до которого развитие целесообразно. Графически это будет точка, значение t, в которой Тс(t) будет принимать наименьшее значение. Обозначим эту точку через t^*. По графику видно, что 4<t^*<5. Чтобы найти t^* более точно необходимо провести ряд расчетов и определить, при каком значении t Т^’с (t) будет равно 0. Это значение и будет t^*. Оно должно быть больше 0.

 

Т’_с (t)=Т’_п(t)+T’_ж(t)=0;

 

T’_ж(t) =(-13500t)/(27t²+300)²;            Т’_п(t)=0,018t;

 

Т’_с(t) =(-13500t)/(27t²+300)²+0,018t=0;

 

Отсюда, t=0 или 0,018=13500/(27t²+300)²;

 

Пусть а=(27t²+300);

 

Зн., 0,018а²=13500;

 

а=866;

 

(27t²+300)=866;

 

t*=4,5;

 

Т_п(t*)=0,009*(4,5)²+0,1=0,28;

 

Таким образом, получили, что t^*=4,5 (года); Т_п(t*)=0,28 .

Определим теперь тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда.

Для этого сначала выразим t через Т_п.

 

Т_п(t)= 0,009t²+0,1;    t²=(T_п-0,1)/0,009;

 

Подставим:

 

           T_ж(T_п)=250/(27(T_п-0,1)/0,009+300)=1/12T_п;

 

Найдем           T’_ж(T_п) :

          

T’_ж(T_п)=(-1)/12Т²_п;

 

  

 

Так как по мере увеличения Т_п модуль T’_ж(T_п) убывает, то можно сделать вывод, что тип отдачи убывающий.

Таким образом, до момента времени t^*=4,5 целесообразно рационалистическое развитие, при котором будет происходить снижение Т_с. Однако при t>4,5 дальнейшее снижение Т_с возможно будет только при реализации эвристического варианта развития.

 

 

3. УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

Рассмотрим Т_ж и Т_п для момента времени t=3 года.

 

 

Т_ж(t)= 250/(243+300)=0,460 (руб. (затрат живого труда));    

 

Т_п(t)= 0,081+0,1=0,181 (руб. (затрат прошлого труда));

 

Рассчитаем параметры технологического процесса: производительность живого труда (L), технологическую вооруженность (B), уровень технологии (Y).

 

L=1/T_ж=1/0,46=2,17 (руб. (прибыли)/руб. (затрат живого труда));

 

B=T_п/Т_ж=0,181/0, 46=0,393 (руб. (затрат прошлого труда)/руб. (затрат живого труда));

 

Y=1/ T_ж*1/ T_п=2,17*5,52=11,97/

(руб. (прибыли)²/

руб. (затрат живого труда)* руб. (затрат прошлого труда));

 

Для того чтобы определить, целесообразно  ли рационалистическое развитие данной технологии, рассчитаем относительный  уровень технологии (Y*) и сравним его с производительностью живого труда (L).

 

Y*=Y/L=1/T_п=5,52(руб. (прибыли)²/

руб. (затрат живого труда)* руб. (затрат прошлого труда));

 

Так как Y*>L, то рационалистическое развитие целесообразно.

 

 

 

 

 

 

 

 

4. структура технологического процесса СВЕРЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК и ее анализ

 

4.1. Блок-схема технологического процесса

 

 

Рисунок – 3. Блок-схема технологического процесса сверления металлических заготовок

1 – резка металла;

2 – штамповка;

               3 – сверление.

 

 

4.2. Пооперационная структура технологического

процесса  сверления.

 

 

 

 

 

Рисунок – 4. Пооперационная структура технологического процесса сверления.

 

Предметные связи –

 

               Временные связи  –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Структура операции сверления.

 

Рисунок – 5. Структура операции сверления.

 

Предметные связи –

 

               Временные связи  –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Структура технологического перехода сверления.

 

Рисунок – 6. Структура технологического перехода сверления.

 

Предметные связи –

 

               Временные связи  –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК

 

В настоящее  время особо актуальными стали  вопросы качества и высокой эффективности  производства, базирующиеся на современных  достижениях науки и техники. Одним из прогрессивных направлений  в технологии машиностроения является совершенствование технологических  процессов, среди которых одно из важнейших мест занимает обработка  отверстий.

Так в  машиностроении стали активно использоваться лазерные технологии. Лазерная резка широко применяется в заготовительном производстве. Основное преимущество лазерной резки - возможность переходить с одного типа деталей любой геометрической сложности на другой тип практически без затрат времени. Чтобы начать выпуск новой продукции, не нужно изготовление серии специальных инструментов для наладки линии, что значительно снижает затраты на вложения и собственно себестоимость выпускаемой продукции.

Также лазер  используют для прошивки отверстий. Применение лазера для сверления  оказывается эффективным по сравнению  с другими способами в некоторых  случаях: сверление под углом, при  соотношении глубины отверстия  к диаметру больше единицы (глубокое отверстие), сверление в жаропрочных  и твердых металлах. Даже применение электроэрозионных прошивочных  станков не позволяет полностью  избежать деформации и поломки инструмента (проволочного электрода) из-за увода  оси отверстия при глубоком сверлении. Лазерная прошивка может производится в двух режимах. В первом образуется жидкая фаза, которая удаляется потоком  технологического газа или парами самого испарившегося металла. Во втором, более  производительном, но менее точном, отверстие формируется за счет эффекта  сублимации, т. е. удаления металла путем  испарения из твердой фазы, минуя  жидкую.

Экономически  выгодным оказывается применение лазерной резки при производстве опытных  образцов автомобилей, когда требуется  изготовление деталей малых серий  и большой номенклатуры.

Исходя  из расчетов, полученных в главе 3, уровень  технологии, рассмотренной в данной работе, является высоким, из чего следует  необходимость сохранить анализируемую  технологию и в дальнейшем поддерживать существующий режим предприятия.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Машиностроение  и металлообработка Республики Беларусь является ведущим комплексом национальной экономики и служит одним из основных источников валового внутреннего продукта и валютных поступлений. В нем создается 24,5 % стоимости произведенной промышленной продукции, занято 36,3% общей численности промышленно-производственного персонала страны.

Таким образом, главной задачей любого предприятия является выпуск продукции только высокого уровня качества, обеспечивающей и превосходящей ожидания потребителей и приносящую прибыль организации.

Для достижения этих целей необходимо постоянно повышать результативность и эффективность процессов СМК, совершенствовать систему менеджмента качества, соответствующую требованиям международного стандарта, непрерывно проводить маркетинговые исследования рынка для определения имеющихся и ожидаемых требований потребителей. А также систематически осуществлять разработку и постановку на производство новых видов продукции, удовлетворяющей ожиданиям потребителей; внедрять новые и модернизировать действующие технологии для постоянного улучшения качества продукции с минимальными затратами; поддерживать парк технологического оборудования в состоянии, позволяющем выпускать продукцию высокого уровня качества, поддерживать партнерские взаимовыгодные отношения с поставщиками материалов и комплектующих изделий по улучшению качества закупаемой продукции, систематически проводить обучение, подготовку и повышение квалификации персонала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Данилевский В.В. Технология машиностроения. М.: Высшая школа, 1972.
2. Кучер А.М. Технология металлов. М.: Машиностроение, 1964
3. Космачев И.Г. Справочник инструментальщика. Ленинград: Лениздат, 1963.
4. Макеенко Н.И. Слесарное дело. М.: Профтехиздат, 1963.
5. Винников И.З. Сверлильные станки и работа на них. М.: Высшая школа, 1988.
6. Лоскутов В.В. Сверлильные и расточные станки. М.: Машиностроение, 1981.
7. Производственные технологии /Садовский В.В.  Мн., 2002.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………	3
1. технологический процесс СВЕРЛЕНИЯ и его характеристика…………………………………………………………	4
1.1. Характеристика получаемой продукции ………………………….	7
1.2. Характеристика  сырья ……………………………………………...	7
1.3. Характеристика технологии сверления…………………………....	8
2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ …………………….……………………………………………	10
3. УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ ………………………….	12
4. структура технологического процесса СВЕРЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ и ее анализ ………………………..	13
5. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ …………………………………………………………………	17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………	18
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………	19